WO2019115562A1 - Lenkgetriebe und lenksystem für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Lenkgetriebe und lenksystem für ein kraftfahrzeug Download PDF

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WO2019115562A1
WO2019115562A1 PCT/EP2018/084426 EP2018084426W WO2019115562A1 WO 2019115562 A1 WO2019115562 A1 WO 2019115562A1 EP 2018084426 W EP2018084426 W EP 2018084426W WO 2019115562 A1 WO2019115562 A1 WO 2019115562A1
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WO
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planetary
gears
gear
planet
ring
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PCT/EP2018/084426
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Fischer
Axel HAUBER
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Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/2854—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion involving conical gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/2863—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F16H55/18—Special devices for taking up backlash
    • F16H55/20—Special devices for taking up backlash for bevel gears

Definitions

  • the invention relates to a steering gear for a steering system of a motor vehicle.
  • the invention further relates to a steering system for a motor vehicle.
  • a Wolfrom gear is a planetary gear in a compact design.
  • the planets mesh on the one hand in a housing-fixed ring gear and on the other hand in the output ring gear.
  • the transmission is possible to implement the transmission with only one sun and a set of planets and thereby represent a transmission with less required space. Due to the system a compact planetary gearbox has a lower efficiency with the same gear ratio than a planetary gearbox with otherwise similar conditions.
  • the planetary gear has a housing, two axially successively arranged ring gears, wherein one of the ring gears is fixedly connected to the housing and the other ring gear is the output of the planetary gear, a plurality of distributed around the inner circumference of the ring gears arranged planetary gears, wherein each of the planetary gears respectively engaged with both ring gears, one engaged with each of the planetary gears
  • Sun gear Sun gear, and a planetary gear receiving planet carrier.
  • the two ring gears, the planet gears and the sun gear are each formed as bevel gears or as beveloidverierete wheels.
  • Each individual planet gear is opposite the planet carrier and / or the
  • Planet carrier is opposite the housing and / or fixed to the Housing connected ring gear is compared to a part of the housing and / or the sun gear is matched to the movable ring gear by means of respective tuning elements in the axial direction substantially free of play.
  • the invention is therefore based on the object, an improved
  • the task is with a planetary gear for a steering system of a
  • the object is further with a steering system for a motor vehicle with the
  • the present invention provides a planetary gear for a steering system of a motor vehicle having a driven sun gear, a first and a second, each internally toothed ring gear, wherein the first ring gear is fixed and the second ring gear is rotatably mounted and forms the output, and planetary gears in a planet carrier are mounted in such a manner that they are in constant mesh with the sun gear and the ring gears, wherein the planetary gears are formed as stepped planetary with a first planetary part and a second planetary part, wherein the planetary gears
  • Beveloidveriereung have and wherein the first planetary part and the second planetary part of the planet gears have a different number of teeth.
  • the present invention further provides a steering system for a
  • Planetary gear for translating the drive torque.
  • An idea of the present invention is, due to the combination that the planetary gears as stepped planetary with a first planetary part and a second planetary part are formed, that the planet gears a
  • the beveloid toothing is necessary in this case to set a backlash between the gear components.
  • the planetary division is advantageous because the microgeometry of the meshing interventions of the
  • housing-fixed ring gear and the ring rotatably mounted ring gear can be optimized separately from each other.
  • measures such as longitudinal bumps, final returns, etc. are performed.
  • first planetary part and the second planetary part with a different number of teeth makes it possible to achieve an improved efficiency of the planetary gear in otherwise unchanged
  • Planet part and the second planetary part of the planet gears have different pitch circle diameter. Due to the difference in the number of teeth between the first planetary part and the second planetary part, different pitch circle diameters of the planetary parts thus result in an advantageous manner, with the output hollowwheel preferably being designed as a larger diameter for increasing the efficiency.
  • the first planetary part and the second planetary part of the planetary gears have a same module.
  • the same module thus has different numbers of teeth on the first planetary part and on the second planetary part of the planet gears, whereby changed in an advantageous manner, the translation of the transmission under otherwise identical conditions.
  • it is essential to increase the efficiency of the transmission.
  • separate toothing optimizations are possible by separate areas and each toothing with a ring gear.
  • a Beveloidveriereung Beveloidveryakung by axially moving the planetary gears, the ring gears and / or the planet carrier means in the
  • Planetary gear arranged shims is adjustable.
  • Torsional backlash can thus be determined to a defined extent, without causing any jamming.
  • Adjusting discs is adjustable, wherein the shims on one of
  • Ring gears adjacent to the planetary gears and / or adjacent to
  • Planet carrier are arranged. By appropriate dimensioning of the shims so the required level can be set exactly.
  • the planetary gears are formed due to their Beveloidveriereung to effect a reduction in play between the planetary gears and the sun gear and / or the ring gears during axial movement of the planetary gears.
  • the ability to adjust the degree of toothing between the respective components thus made possible thereby permits an exact adjustment of the components of the planetary gear system independently of one another
  • the sun gear and the first ring gear have Beveloidverzahnung, which meshes with the first planetary part of the planetary gears.
  • a clearance between the sun gear and the first planet gear can be adjusted by means of Beveloidverzahnung in an advantageous manner.
  • the second ring gear has Beveloidverzahnung, which meshes with the second planetary part of the planetary gears.
  • first planetary part and the second planetary part of the planet gears in a conical
  • a planetary axis is arranged parallel to a transmission main axis.
  • the planetary gear is designed as Wolfromgetriebe.
  • Embodiments of the invention mediate. They illustrate
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a planetary gear for a steering system of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of a planetary gear of the planetary gear for the steering system of the motor vehicle in a conical embodiment according to the preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a planetary gear of the planetary gear for the steering system of the motor vehicle in against conical embodiment according to another preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 4 is a schematic representation of the steering system for the
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a planetary gear for a steering system of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention.
  • the planetary gear 10 for the steering system 1 of the motor vehicle has a driven sun gear 12, a first and second, each internally toothed ring gear 14, 16, arranged on a planet carrier 20 planetary gears 18, of which in Fig. 1 by way of example one of the planetary gears 18 is shown on ,
  • the planetary gear 10 is shown in Fig. 1 in a partial view to ensure an improved view due to an enlarged view of the respective components.
  • the first ring gear 14 is fixed to the housing and the second ring gear 16 is rotatably mounted. Furthermore, the second ring gear 16 forms the output of the planetary gear 10.
  • the planet gears 18, which are mounted in the planet carrier 20, are in constant meshing engagement with the sun gear 12 and the ring gears 14, 16.
  • the planetary gears 18 are each formed as a stepped planetary with a first planetary part 18a and a second planetary part 18b.
  • the planet gears 18 also have Beveloidvertechnikung 22.
  • the first planetary part 18a and the second planetary part 18b of the planet gears 18 also have a different number of teeth.
  • the different number of teeth is preferably achieved by a same module and thus different pitch circle diameter of the first planetary part 18 a and the second planetary part 18 b of the planet gears 18.
  • the Beveloidveriereung the backlash is hereby adjustable by a thickness of the shims 24.
  • the shims 24 are arranged on one of the ring gears 14, 16 in the present embodiment, the second ring gear 16 and (not shown in FIG. 1) adjacent to the planetary gears 18 and / or adjacent to the planet carrier 20.
  • the planet gears 18 are formed due to their Beveloidverzahnung to cause a reduction in play between the planetary gears 18 and the sun gear 12 and / or the ring gears 14, 16 during axial movement of the planetary gears 18.
  • the sun gear 12 and the first ring gear 14 also have Beveloidverzahnung 26, 28, which meshes with the first planetary part 18 a of the planet gears 18.
  • the second ring gear 16 also has Beveloidverzahnung 30, which meshes with the second planetary part 18b of the planetary gears 18.
  • the first planetary part 18a and the second planetary part 18b of the planet gears 18 are formed in the present embodiment in against conical arrangement. Alternatively, these may be formed, for example, in a conical arrangement.
  • a planetary axis Al is arranged parallel to a transmission main axis A2. Due to this arrangement in conjunction with the conical design of the planetary parts 18a, 18b, a different pitch circle diameter of the first planetary part 18a and the second planetary part 18b is thus achieved.
  • Planetary gear 10 is designed as Wolfromgetriebe.
  • Fig. 2 shows a longitudinal sectional view of a planetary gear of the planetary gear for the steering system of the motor vehicle in against conical embodiment according to another preferred embodiment of the invention.
  • Planet part 18 a and the second planetary part 18 b of the planetary gear 18 is formed or executed in a conical arrangement.
  • the first planetary part 18 a has a larger pitch circle diameter than the second planetary part 18 b of the planetary gear 18.
  • Fig. 3 shows a longitudinal sectional view of a planetary gear of the planetary gear for the steering system of the motor vehicle in a conical embodiment according to the preferred embodiment of the invention.
  • the planetary gear 18, in particular the first planetary part 18a and the second planetary part 18b of the planetary gear 18 are formed in a conical arrangement.
  • the first planetary part 18a thus has a first pitch circle diameter D1 and the second planetary part 18b of the planetary gear 18 has a second pitch diameter D2, wherein the first pitch diameter D1 of the first planetary part 18a is larger than the second pitch circle diameter D2 of the second planetary part 18b.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the steering system for the
  • the steering wheel 35, the steering shaft 33 and the steering gear 34 may be of a known type and are therefore not described in detail.
  • an electric drive motor 25 which provides a drive torque for a servo flow.
  • the servo flow and the steering flow are combined in a coupling point 32, from where they are forwarded together to the corresponding, also known per se and not shown in the figures components of the steering system 1.
  • the electric drive motor 25 is followed by a transmission arrangement, also referred to as a servo transmission, which has the planetary gear 10 described in detail above.
  • the servo gear or the gear arrangement has the task of converting the drive torque generated by the electric drive motor 25, which is relatively low due to corresponding restrictions by the electric drive motor 25, in a higher steering torque.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe (10) für ein Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Planetenräder (18) als Stufenplaneten mit einem ersten Planetenteil (18a) und einem zweiten Planetenteil (18b) ausgebildet sind, wobei die Planetenräder (18) eine Beveloidverzahnung (22) aufweisen und wobei der erste Planetenteil (18a) und der zweite Planetenteil (18b) der Planetenräder (18) eine unterschiedliche Zähnezahl aufweisen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug.

Description

Beschreibung
Titel
Lenkgetriebe und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Ein Wolfromgetriebe ist ein Planetengetriebe in Kompaktbauform. Die Planeten kämmen einerseits in einem gehäusefesten Hohlrad und andererseits in dem Abtriebshohlrad. Durch diese Kombination ist es möglich, mit nur einer Sonne und einem Satz von Planeten das Getriebe umzusetzen und dadurch ein Getriebe mit weniger benötigtem Bauraum darzustellen. Systembedingt hat ein Planeten- Kompaktgetriebe einen schlechteren Wirkungsgrad bei gleicher Übersetzung als ein Planetengetriebe bei sonst ähnlichen Bedingungen.
DE 10 2014 117 646 Al offenbart ein Planetengetriebe für ein Lenksystem. Das Planetengetriebe weist ein Gehäuse, zwei in axialer Richtung hintereinander angeordnete Hohlräder, wobei eines der Hohlräder fest mit dem Gehäuse verbunden ist und das andere Hohlrad den Abtrieb des Planetengetriebes darstellt, mehrere, um den inneren Umfang der Hohlräder verteilt angeordnete Planetenräder, wobei jedes der Planetenräder jeweils mit beiden Hohlrädern in Eingriff ist, ein mit jedem der Planetenräder sich in Eingriff befindenden
Sonnenrad, und einen die Planetenräder aufnehmenden Planetenradträger auf.
Die zwei Hohlräder, die Planetenräder und das Sonnenrad sind jeweils als Kegelzahnräder oder als beveloidverzahnte Räder ausgebildet. Jedes einzelne Planetenrad ist gegenüber dem Planetenradträger und/oder der
Planetenradträger ist gegenüber dem Gehäuse und/oder das fest mit dem Gehäuse verbundene Hohlrad ist gegenüber einem Teil des Gehäuses und/oder das Sonnenrad ist gegenüber dem beweglichen Hohlrad mittels jeweiliger Abstimmelemente in axialer Richtung im Wesentlichen spielfrei abgestimmt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Planetengetriebe vorzusehen, welches eine kompakte Bauweise bei
höchstmöglichem Wirkungsgrad und ein definiert geringes Verdrehspiel aufweist, um eine gute Regelbarkeit der antreibenden Elektromotoren sowie ein angenehmes Lenkgefühl zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird mit einem Planetengetriebe für ein Lenksystem eines
Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird des Weiteren mit einem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Planetengetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs mit einem angetriebenen Sonnenrad, einem ersten und einem zweiten, jeweils innenverzahnten Hohlrad, wobei das erste Hohlrad feststeht und das zweite Hohlrad drehantreibbar gelagert ist und den Abtrieb bildet, und Planetenrädern, die in einem Planetenträger in der Weise gelagert sind, dass sie in ständigem Zahneingriff mit dem Sonnenrad und den Hohlrädern stehen, wobei die Planetenräder als Stufenplaneten mit einem ersten Planetenteil und einem zweiten Planetenteil ausgebildet sind, wobei die Planetenräder eine
Beveloidverzahnung aufweisen und wobei der erste Planetenteil und der zweite Planetenteil der Planetenräder eine unterschiedliche Zähnezahl aufweisen.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Lenksystem für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit einem elektrischen
Antriebsmotor zum Erzeugen eines Antriebsmoments und mit dem
erfindungsgemäßen Planetengetriebe zum Übersetzen des Antriebsmoments.
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, aufgrund der Kombination, dass die Planetenräder als Stufenplaneten mit einem ersten Planetenteil und einem zweiten Planetenteil ausgebildet sind, dass die Planetenräder eine
Beveloidverzahnung aufweisen und dass das erste Planetenteil und das zweite Planetenteil der Planetenräder eine unterschiedliche Zähnezahl aufweisen, ein Planetengetriebe, insbesondere ein Wolfromgetriebe, vorzusehen, welches bei kleinstem Bauraum den höchsten Wirkungsgrad besitzt.
Die beveloide Verzahnung ist hierbei notwendig, um ein Verdrehflankenspiel zwischen den Verzahnungskomponenten einzustellen. Die Planetenteilung ist vorteilhaft, da die Mikrogeometrie der Verzahnungseingriffe von dem
gehäusefesten Hohlrad und dem drehantreibbar gelagerten Hohlrad getrennt voneinander optimiert werden können. Je genanntem Verzahnungseingriff können weiterhin Maßnahmen wie Längsballigkeiten, Endrücknahmen etc. ausgeführt werden.
Das Vorsehen des ersten Planetenteils und des zweiten Planetenteils mit einer unterschiedlichen Zähnezahl ermöglicht das Erzielen eines verbesserten Wirkungsgrades des Planetengetriebes bei sonst unveränderten
Rahmenbedingungen.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste
Planetenteil und der zweite Planetenteil der Planetenräder unterschiedliche Teilkreisdurchmesser aufweisen. Aufgrund der Zähnezahldifferenz zwischen dem ersten Planetenteil und dem zweiten Planetenteil ergeben sich somit in vorteilhafter Weise unterschiedliche Teilkreisdurchmesser der Planetenteile, wobei zur Wirkungsgradsteigerung bevorzugt das Abtriebshohlrad als größerer Durchmesser auszuführen ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Planetenteil und der zweite Planetenteil der Planetenräder ein gleiches Modul aufweisen. Das gleiche Modul weist somit unterschiedliche Zähnezahlen am ersten Planetenteil und am zweiten Planetenteil der Planetenräder auf, wodurch sich in vorteilhafter Weise die Übersetzung des Getriebes bei sonst gleichen Bedingungen verändert. Wesentlich ist jedoch die Wirkungsgradsteigerung des Getriebes. Zusätzlich sind durch getrennte Bereiche auch je Verzahnung mit einem Hohlrad getrennte Verzahnungsoptimierungen möglich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Verdrehflankenspiel der Beveloidverzahnung durch axiales Bewegen der Planetenräder, der Hohlräder und/oder des Planetenträgers mittels im
Planetengetriebe angeordneten Einstellscheiben einstellbar ist. Das
Verdrehflankenspiel kann so je auf ein definiertes Maß bestimmt werden, ohne ein Klemmen hervorzurufen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verdrehflankenspiel der Beveloidverzahnung durch eine Dicke der
Einstellscheiben einstellbar ist, wobei die Einstellscheiben an einem der
Hohlräder, benachbart zu den Planetenrädern und/oder benachbart zum
Planetenträger angeordnet sind. Durch die entsprechende Dimensionierung der Einstellscheiben kann so das erforderliche Maß exakt eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Planetenräder aufgrund ihrer Beveloidverzahnung dazu ausgebildet sind, bei axialer Bewegung der Planetenräder eine Spielreduzierung zwischen den Planetenrädern und dem Sonnenrad und/oder den Hohlrädern zu bewirken. Die hierdurch ermöglichte Einsteilbarkeit des Maßes der Verzahnung zwischen den jeweiligen Komponenten erlaubt somit eine exakte Einstellung der Komponenten des Planetengetriebes zueinander unabhängig von jeweiligen
Fertigungstoleranzen, da die Beveloidverzahnung dazu ausgebildet ist, ein vorhandenes Spiel zwischen den Planetenrädern in definiertem Maße zu reduzieren, bis ein gewünschtes Maß eingestellt ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Sonnenrad und das erste Hohlrad eine Beveloidverzahnung aufweisen, welche mit dem ersten Planetenteil der Planetenräder kämmt. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Spiel zwischen dem Sonnenrad und dem ersten Planetenrad mittels der Beveloidverzahnung eingestellt werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Hohlrad eine Beveloidverzahnung aufweist, welche mit dem zweiten Planetenteil der Planetenräder kämmt. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Spiel zwischen dem zweiten Hohlrad und dem zweiten Planetenteil der
Planetenräder eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Planetenteil und der zweite Planetenteil der Planetenräder in konischer
Anordnung oder in gegen konischer Anordnung ausgebildet sind. Eine jeweilige Ausbildung bzw. Ausrichtung der Planetenteile zueinander kann somit an jeweilige bauliche Anforderungen des Planetengetriebes angepasst werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Planetenachse parallel zu einer Getriebehauptachse angeordnet ist. Damit ergibt sich in vorteilhafter Weise aufgrund der konischen Ausführung des ersten Planetenteils und des zweiten Planetenteils das Vorsehen der Planetenteile mit unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern, wodurch in vorteilhafter Weise eine Wirkungsgradsteigerung erreichbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe als Wolfromgetriebe ausgebildet ist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine kompaktere Bauform bei gleichzeitig verringerter Teilezahl erzielt werden.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der
Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen
Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Planetengetriebes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht eines Planetenrads des Planetengetriebes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs in konischer Ausführung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Längsschnittansicht eines Planetenrads des Planetengetriebes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs in gegen konischer Ausführung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Lenksystems für das
Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts
Gegenteiliges angegeben ist. Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Planetengetriebes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das Planetengetriebe 10 für das Lenksystem 1 des Kraftfahrzeugs weist ein angetriebenes Sonnenrad 12, ein erstes und zweites, jeweils innenverzahntes Hohlrad 14, 16, an einem Planetenträger 20 angeordnete Planetenräder 18, von welchen in Fig. 1 exemplarisch eines der Planetenräder 18 dargestellt ist, auf.
Das Planetengetriebe 10 ist in Fig. 1 in einer Teilansicht dargestellt, um eine verbesserte Ansicht aufgrund einer vergrößerten Darstellung der jeweiligen Komponenten zu gewährleisten.
Das erste Hohlrad 14 ist gehäusefest angeordnet und das zweite Hohlrad 16 ist drehantreibbar gelagert. Ferner bildet das zweite Hohlrad 16 den Abtrieb des Planetengetriebes 10.
Die Planetenräder 18, die in dem Planetenträger 20 gelagert sind, sind in ständigem Zahneingriff mit dem Sonnenrad 12 und den Hohlrädern 14, 16. Die Planetenräder 18 sind jeweils als Stufenplaneten mit einem ersten Planetenteil 18a und einem zweiten Planetenteil 18b ausgebildet. Die Planetenräder 18 weisen ferner eine Beveloidverzahnung 22 auf. Der erste Planetenteil 18a und der zweite Planetenteil 18b der Planetenräder 18 weisen zudem eine unterschiedliche Zähnezahl auf.
Die unterschiedliche Zähnezahl wird vorzugsweise durch einen gleichen Modul und somit unterschiedliche Teilkreisdurchmesser des ersten Planetenteils 18a und des zweiten Planetenteils 18b der Planetenräder 18 erreicht.
Alternativ kann dies beispielsweise erreicht werden durch Vorsehen eines unterschiedlichen Moduls und somit gleicher Teilkreisdurchmesser des ersten Planetenteils 18a und des zweiten Planetenteils 18b der Planetenräder 18 oder ferner alternativ durch Vorsehen eines unterschiedlichen Moduls und unterschiedlicher Teilkreisdurchmesser des ersten Planetenteils 18a und des zweiten Planetenteils 18b der Planetenräder 18. Ein Verdrehflankenspiel der Beveloidverzahnung 22 ist durch axiales Bewegen der Planetenräder 18, der Hohlräder 14, 16 und/oder des Planetenträgers mittels im Planetengetriebe angeordneten Einstellscheiben 24 einstellbar.
Das Verdrehflankenspiel der Beveloidverzahnung ist hierbei durch eine Dicke der Einstellscheiben 24 einstellbar. Die Einstellscheiben 24 sind an einem der Hohlräder 14, 16 im vorliegenden Ausführungsbeispiel am zweiten Hohlrad 16 sowie (in Fig. 1 nicht dargestellt) benachbart zu den Planetenrädern 18 und/oder benachbart zum Planetenträger 20 angeordnet.
Die Planetenräder 18 sind aufgrund ihrer Beveloidverzahnung dazu ausgebildet, bei axialer Bewegung der Planetenräder 18 eine Spielreduzierung zwischen den Planetenrädern 18 und dem Sonnenrad 12 und/oder den Hohlrädern 14, 16 zu bewirken. Das Sonnenrad 12 und das erste Hohlrad 14 weisen ebenfalls eine Beveloidverzahnung 26, 28 auf, welche mit dem ersten Planetenteil 18a der Planetenräder 18 kämmt. Ferner weist das zweite Hohlrad 16 ebenfalls eine Beveloidverzahnung 30 auf, welche mit dem zweiten Planetenteil 18b der Planetenräder 18 kämmt.
Der erste Planetenteil 18a und der zweite Planetenteil 18b der Planetenräder 18 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel in gegen konischer Anordnung ausgebildet. Alternativ können diese beispielsweise in konischer Anordnung ausgebildet sein.
Eine Planetenachse Al ist parallel zu einer Getriebehauptachse A2 angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung in Verbindung mit der konischen Ausbildung der Planetenteile 18a, 18b wird somit ein unterschiedlicher Teilkreisdurchmesser des ersten Planetenteils 18a und des zweiten Planetenteils 18b erreicht. Das
Planetengetriebe 10 ist als Wolfromgetriebe ausgebildet.
Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht eines Planetenrads des Planetengetriebes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs in gegen konischer Ausführung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind der erste
Planetenteil 18a und der zweite Planetenteil 18b des Planetenrads 18 in gegen konischer Anordnung ausgebildet bzw. ausgeführt. Der erste Planetenteil 18a weist im gezeigten Ausführungsbeispiel einen größeren Teilkreisdurchmesser als der zweite Planetenteil 18b des Planetenrads 18 auf. Alternativ kann
beispielsweise der erste Planetenteil 18a einen geringeren Teilkreisdurchmesser als der zweite Planetenteil 18b aufweisen.
Fig. 3 zeigt eine Längsschnittansicht eines Planetenrads des Planetengetriebes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs in konischer Ausführung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Planetenrad 18, insbesondere der erste Planetenteil 18a und der zweite Planetenteil 18b des Planetenrads 18 in konischer Anordnung ausgebildet.
Der erste Planetenteil 18a weist somit einen ersten Teilkreisdurchmesser Dl auf und der zweite Planetenteil 18b des Planetenrads 18 weist einen zweiten Teilkreisdurchmesser D2 auf, wobei der erste Teilkreisdurchmesser Dl des ersten Planetenteils 18a größer als der zweite Teilkreisdurchmesser D2 des zweiten Planetenteils 18b ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich ein
Durchmesserunterschied AD.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Lenksystems für das
Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das Lenksystem 1 weist in an sich bekannter Weise ein Lenkrad 35 auf, von dem in ebenfalls an sich bekannter Weise eine einen Lenkfluss erzeugende Lenkwelle 33 ausgeht, in der ein Lenkgetriebe 34 angeordnet ist.
Das Lenkrad 35, die Lenkwelle 33 und das Lenkgetriebe 34 können von an sich bekannter Bauart sein und werden daher nicht näher beschrieben.
Um eine Lenkunterstützung zu erzeugen, ist ein elektrischer Antriebsmotor 25 vorgesehen, der ein Antriebsmoment für einen Servofluss zur Verfügung stellt. In ebenfalls an sich bekannter Weise werden der Servofluss und der Lenkfluss in einem Kopplungspunkt 32 zusammengeführt, von wo aus sie gemeinsam zu den entsprechenden, ebenfalls an sich bekannten und in den Figuren nicht dargestellten Bauteilen des Lenksystems 1 weitergeleitet werden.
Dem elektrischen Antriebsmotor 25 ist eine auch als Servogetriebe bezeichnete Getriebeanordnung nachgeschaltet, die das oben ausführlich beschriebene Planetengetriebe 10 aufweist. Das Servogetriebe bzw. die Getriebeanordnung weist die Aufgabe auf, das von dem elektrischen Antriebsmotor 25 erzeugte Antriebsmoment, welches aufgrund entsprechender Beschränkungen seitens des elektrischen Antriebsmotors 25 verhältnismäßig gering ist, in ein höheres Lenkmoment umzuwandeln.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können eine Form, Abmessung und/oder eine Beschaffenheit der
Komponenten des Planetengetriebes für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs abgeändert werden.

Claims

Ansprüche
1. Planetengetriebe (10) für ein Lenksystem (1 ) eines Kraftfahrzeugs, mit einem angetriebenen Sonnenrad (12), einem ersten und einem zweiten, jeweils innenverzahnten Hohlrad (14, 16), wobei das erste Hohlrad (14) feststeht und das zweite Hohlrad (16) drehantreibbar gelagert ist und den Abtrieb bildet, und Planetenrädern (18), die in einem Planetenträger (20) in der Weise gelagert sind, dass sie in ständigem Zahneingriff mit dem
Sonnenrad (12) und den Hohlrädern (14, 16) stehen, dadurch
gekennzeichnet, dass die Planetenräder (18) als Stufenplaneten mit einem ersten Planetenteil (18a) und einem zweiten Planetenteil (18b) ausgebildet sind, wobei die Planetenräder (18) eine Beveloidverzahnung (22) aufweisen und wobei der erste Planetenteil (18a) und der zweite Planetenteil (18b) der Planetenräder (18) eine unterschiedliche Zähnezahl aufweisen.
2. Planetengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenteil (18a) und der zweite Planetenteil (18b) der Planetenräder (18) unterschiedliche Teilkreisdurchmesser (D1 , D2) aufweisen.
3. Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenteil (18a) und der zweite Planetenteil (18b) der
Planetenräder (18) ein gleiches Modul aufweisen.
4. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdrehflankenspiel der Beveloidverzahnung (22) durch axiales Bewegen der Planetenräder (18), der Hohlräder (14, 16) und/oder des Planetenträgers mittels im Planetengetriebe angeordneten Einstellscheiben (24) einstellbar ist.
5. Planetengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrehflankenspiel der Beveloidverzahnung (22) durch eine Dicke der Einstellscheiben (24) einstellbar ist, wobei die Einstellscheiben (24) an einem der Hohlräder (14, 16), benachbart zu den Planetenrädern (18) und/oder benachbart zum Planetenträger (20) angeordnet sind.
6. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (18) aufgrund ihrer
Beveloidverzahnung (22) dazu ausgebildet sind, bei axialer Bewegung der Planetenräder (18) eine Spielreduzierung zwischen den Planetenrädern (18) und dem Sonnenrad (12) und/oder den Hohlrädern (14, 16) zu bewirken.
7. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (12) und das erste Hohlrad (14) eine Beveloidverzahnung (26, 28) aufweisen, welche mit dem ersten Planetenteil (18a) der Planetenräder (18) kämmt.
8. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (16) eine Beveloidverzahnung (30) aufweist, welche mit dem zweiten Planetenteil (18b) der Planetenräder (18) kämmt.
9. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenteil (18a) und der zweite
Planetenteil (18b) der Planetenräder (18) in konischer Anordnung oder in gegen konischer Anordnung ausgebildet sind.
10. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Planetenachse (A1 ) parallel zu einer
Getriebehauptachse (A2) angeordnet ist.
1 1. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (10) als Wolfromgetriebe ausgebildet ist.
12. Lenksystem (1 ) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit einem elektrischen Antriebsmotor (25) zum Erzeugen eines
Antriebsmoments und mit einem Planetengetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Übersetzen des Antriebsmoments.
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